DESTINO DE LOS ESQUELETOS CARBONADOS

AspAspg

Glutamato

Arg, ProlHist, Glutm

Acetil-CoA

F-ala, LeuTript,Lis,Tir A-A-CoA

Piruvato Alan,Cist,Ser,Treo,Glic,Trip

Leu, Isol, Treo,Tript

F-ala,Tir

Met,Isol,Val

Fumarato

Oxalacetato

Succinil-CoA

CICLO KREBS

a-Ceto glutarato

RUTAS DE DEGRADACION DE LOS CARBONOS PROVENIENTES DE AMINOÁCIDOS

• Se producen 6 productos diferentes:- ACETIL-CoA- PIRUVATO- OXALACETATO- a-CETOGLUTARATO- SUCCINIL-CoA- FUMARATO

GLUCONEOGENESIS

TODOS LOS CARBONOS DE LOS AMINOÁCIDOS PUEDEN DEGRADARSE A CO2 EN EL CICLO DE KREBS

• Algunos aminoácidos cuando se degradan dan más de un producto:

TREONINA

TRIPTOFANO

FENILALANINA

TIROSINA

ISOLEUCINA

Acetoacetil-CoA y Fumarato

Piruvato, Acetil-CoA, Acetoacetil-CoA

Acetil-CoA, Succinil-CoA

Piruvato, Acetil-CoA, Succinil-CoA

AMINOACIDOS CETOGENICOS Y GLUCOGENICOS

• Aminoácidos Glucogénicos: Los esqueletos carbonados pueden utilizarse para la síntesis de glucosa (aa. no esenciales)

• Aminoácidos Cetogénicos: Los esqueletos carbonados pueden ser convertidos en cuerpos cetónicos (Leucina y Lisina)

• Aminoácidos glucogénicos y cetogénicos: Fenilalanina, Tirosina, Isoleucina y Triptofano

COFACTORES UTILIZADOS EN REACCIONES DE DEGRADACION DE ESQUELETOS

CARBONADOS

• TETRAHIDROFOLATO (FH4): Transferencia de unidades de un carbono (metilo, formilo, metileno, etc.)

• S-ADENOSILMETIONINA (SAM): Transferencia de metilos.

• TETRAHIDROBIOPTERINA (BH4): Transportador de electrones

UTILIZACION DE METILOS DE METIONINA EN REACCIONES DE SINTESIS

• Creatina

• Colina

• Adrenalina

• ARN metilado

FORMACION DE S-ADENOSIL METIONINA (SAM ó AdoMet)

METIONINA

PPAL DONANTE DE METILOS

METIONINA

HOMOCISTEÍNA

CH3 SÍNTESIS DE COMPUESTOS DE IMPORTANCIA BIOLÓGICA

Acción de B12 sobre transporte de grupos metilos

Metil-FH4

FH4B12

Serina deshidratasa

AMINOACIDOS QUE FORMAN PIRUVATO

TREONINA

TRIPTOFANO

ALANINA

GLICINAACETALDEHIDO

SERINA

CISTEINA

PIRUVATO ACETIL-CoA

Treonina aldolasa

Serina OH-metil transferasa

ALT ó GPTPDH

N5N10-Met FH4

FH4

PPL PPL

ACETOACETILCoA

2 pasos

PPL

Oxidación y transaminación

AMINOACIDO QUE RINDEN OXALACETATO

ASPARTATO

ASPARRAGINA

OXALACETATO

Asparraginasa

GOT

NH4+

H2O

PLP

a-cetoglutarato Glutamato

Metabolismo de la Fenilalanina y Tirosina

• Los dos aminoácidos se degradan por la misma vía y dan lugar a fumarato y acetoacetato

• A partir de Fenilalanina se forma tirosina por ello se la considera aminoácido esencial

• Fenilalanina también puede transaminar para dar los cetoácidos fenilpirúvico y fenilláctico (vía poco activa)

Reacción de la Fenilalanina Hidroxilasa

Fenilalanina hidroxilasa

Dihidropterina reductasa

Oxigenasa de función mixta: -OH y H2O

NADPH + H+

FENILALANINA TIROSINA

H4-biopterina

NADP+

H2-biopterina

REACCION DE TRANSAMINACION DE FENILALANINA

• Segunda ruta del metabolismo de fenilalanina, muy poco utilizada.

Fenilalanina + Piruvato Fenilpiruvato + Alanina

Fenilacetato Fenilactato

PLP

aminotransferasa

CO2

O=

• Si el trastorno se detecta a tiempo puede evitarse el daño cerebral administrando una dieta con bajo contenido de fenilalanina y abundante contenido en tirosina.

• Es común encontrar alimentos que alertan sobre el no consumo para fenilcetonúricos, por ejemplo, los que contienen como edulcorante el ASPARTAMO, un dipéptido de fenilalanina y aspartato que cuando se hidroliza en el tracto digestivo libera fenilalanina.

DEGRADACION DE TIROSINA

Tirosina

Acido homogentísico

1,2-dioxigenasa

ALCAPTONA

ORINA MARRON OSCURO

FENILALANINA

FUMARATO + ACETOACETATO

ALCAPTONURIA

• 1859: SE OBSERVA QUE LA ORINA DE LOS ENFERMOS SE PONIA OSCURA CUANDO SE DEJABA AL AIRE

• SE LLAMA A LA SUSTANCIA : ALCAPTONA

• FINALMENTE SE IDENTIFICA EL ÁC. HOMOGENTÍSICO

• LA ENZIMA DEFICIENTE ES : HOMOGENTÍSICO OXIDASA

Transaminación

a-cetoácido deshidrogenasa

DEGRADACION DE AMINOACIDOS RAMIFICADOS EN TEJIDOS EXTRAHEPATICOS

Aminoácido ramificado aminotransferasa

ESTOS AMINOACIDOS NO SE DEGRADAN EN HIGADO

Aacetil-CoAAcetil-CoAPropionil-CoA

Aminoacidos de cadena ramificada

• Constituyen cerca del 40% de los aminoácidos esenciales

• Se metabolizan en tejidos periféricos: Músculo esquelético, músculo cardíaco, tejido adiposo y ríñon

• El 80 % se utilizan para biosíntesis de proteínas y el 20% se degradan.

• Defectos enzimáticos que afectan su degradación producen enfermedades denominadas acidemias orgánicas

FUNCIONES PRECURSORAS DE LOS AMINOACIDOS

• GLICINA: Purinas, Hemo, Glutatión• SERINA: Derivados de folato, esfingosina.• METIONINA: SAM• GLUTAMINA y GLUTAMATO: GABA• FENILALANINA y TIROSINA: Catecolaminas• TIROSINA: Tiramina, Melanina, Hormonas tiroideas.• TRIPTOFANO: Serotonina, Triptamina, Melatonina, Acido nicotínico..• ARGININA: Oxido Nítrico• SERINA Y METIONINA: Acetilcolina• HISTIDINA: Histamina.• ARGININA, GLICINA Y METIONINA: Creatina

• Microorganismos del intestino y ciertas bacterias presentes en alimentos, poseen enzimas que catalizan la descarboxilación de aminoácidos.

• Se forman POLIAMINAS ó “AMINAS BIÓGENAS”.

• Putrefacción de proteínas : CADAVERINA (a partir de lisina) y PUTRESCINA (a partir de ornitina).

Estos compuestos sirven de marcadores para medir la calidad de la carne y su estado de conservación.

• AMINAS BIÓGENAS en tejidos animales: HISTAMINA, SEROTONINA, TRIPTAMINA Y DOPAMINA.

DESCARBOXILACION DE AMINOACIDOS

REACCIONES DE DESCARBOXILACION

HISTIDINA

TIROSINA

GLUTAMATO

TRIPTOFANO

DOPA

DESCARBOXILASA

PPL

HISTAMINA

TIRAMINA

SEROTONINA

GABA

DOPAMINA

VC

VC

PA HCl

(-) SN

Cimetidina ó tagamet

(-) SN

TirosinaTirosina hidroxilasa

Dopa descarboxilasaAdrenalina

NoradrenalinaDopaminaDopamina b-

hidroxilasa

Acido ascórbico

BIOSINTESIS DE DOPAMINA, ADRENALINA, NORADRENALINA.

H4-BiopterinaH2-Biopterina

SAM

Inactivación:mono-amino oxidasa (MAO) y la catecol-O-metil transferasa (COMT).

BIOSINTESIS DE AMINOACIDOS

• Los mamíferos sintetizan los aminoácidos no esenciales.

• El esqueleto carbonado de la mayoría de los aminoácidos proceden de: Glicerato-3-fosfato, piruvato, a-cetoglutarato ó oxalacetato.

• Varios aminoácidos se obtienen por reacciones de transaminación.

• En varias reacciones de síntesis, se utilizan como dadores de equivalentes de reducción NADPH ó NADH y como dadores de carbono derivados de Folato ó SAM.

Aspartato

Reacciones en las que puede intervenir el amoníaco

Aspartato Glutamatoa-cetoglutarato

Asparragina Glutamato GlutaminaCarbamil fosfato

NH3

CO2

Arginina

PirimidinasUrea

Otros aminoácidos

Glutamato, triptofano, histidina, Purinas, etc.

BIOSINTESIS DE ASPARTATO, GLUTAMATO Y ALANINA

PIRUVATO

OXALACETATO

a-CETOGLUTARATO

ALANINA

ASPARTATO

GLUTAMATO

TRANSAMINACION